עבור חוקרים בתחומי הביולוגיה, הכימיה, הננו-טכנולוגיה ומדעי המזון, שימור דגימות ביולוגיות רגישות לחום (חלבונים, פפטידים, אנזימים, חיידקים ותרכובות פרמצבטיות) הוא אתגר תמידי. שיטות ייבוש בחום פוגעות במבנה המולקולרי של החומר והורסות את פעילותו. כאן נכנס לפעולה ה-Freeze Dryer (מייבש בהקפאה, או ליאופיליזטור).
במדריך זה של 'לבוטל', נסביר את המדע שמאחורי הליאופיליזציה, נפרק את שלבי התהליך, ונענה על השאלות המרכזיות בעת בחירת ליאופיליזטור למעבדת מחקר או פיילוט.
איך עובד תהליך הסובלימציה (Sublimation)?
ליאופיליזציה מבוססת על עקרון תרמודינמי מרתק: המעבר הישיר של מים ממצב מוצק (קרח) למצב גז (אדים), מבלי לעבור במצב נוזלי.
התהליך מתבצע בשלושה שלבים מבוקרים:
- הקפאה עמוקה (Freezing): הדגימה מוקפאת לטמפרטורה הנמוכה מהנקודה האוטקטית שלה, כך שכל המים הופכים לגבישי קרח מוצקים.
- ייבוש ראשוני / סובלימציה (Primary Drying): תא הדגימה נאטם ומופעלת משאבת ואקום עמוק (בדרך כלל משאבת שמן סיבובית של Vacuubrand). הלחץ יורד אל מתחת לנקודה המשולשת של המים, ומולקולות הקרח מתאדות ישירות ונקלטות בקונדנסר (מעבה) המקורר.
- ייבוש שניוני / דסורפציה (Secondary Drying): חימום מבוקר קל לסילוק מולקולות מים קשורות כימית, עד להגעה ללחות שאריתית נמוכה מ-1-2%.
טמפרטורת קונדנסר: מינוס 55°C מול מינוס 85°C?
- קונדנסר -55°C: מתאים לדגימות מימיות (Aqueous Solutions) רגילות שאינן מכילות ממסים אורגניים.
- קונדנסר -85°C עד -105°C: חובה לדגימות המכילות ממסים בעלי נקודת קיפאון נמוכה (כגון אצטוניטריל, אתנול, מתנול או DMSO). ללא טמפרטורה נמוכה דיה, אדי הממס לא יתעבו בקונדנסר ויחדרו למשאבת הוואקום, מה שיגרום להרס המשאבה.
צפו במייבשי ההקפאה (Freeze Dryers) של לבוטל וקראו על משאבות ואקום למעבדה.
מתכננים רכש ליאופיליזטור? דברו עם מומחי לבוטל
התאמה מלאה של נפח הקונדנסר, סעפות הבקבוקים (Manifold), מערכת הוואקום והשירות הטכני בישראל.
